[发明专利]一种变坡顶进预制框架桥涵体外索预应力加固方法

权利要求书

1.一种变坡顶进预制框架桥涵体外索预应力加固方法，其特征是：在 顶进前先在预制框架上安装体外索预应力张拉结构施加预应力以克服顶进 过程中出现的拉应力，确保预制框架不因前、后端或中部悬空而导致结构破 坏。

2.根据权利要求1所述的变坡顶进预制框架桥涵体外索预应力加固方 法，其特征是：所述的体外索预应力张拉结构由三角支撑架、预应力锚梁及 预应力钢束三部分组成，在预制框架的每端的每个边墙靠近底板、顶板的上、 下位置，距顶板、底板内表面一个所述的预应力锚梁的位置均安装有一个所 述的三角支撑架；预制框架的每端沿底板、顶板的上、下位置的所述的三角 支撑架上内侧面各设一道预应力锚梁；预制框架两端的上位置的所述的预应 力锚梁之间连接有所述的预应力钢束，预制框架两端的下位置的所述的预应 力锚梁之间连接有所述的预应力钢束，所述的预应力钢束根据顶进过程中最 大弯矩荷载最不利应力检算。

3.根据权利要求2所述的变坡顶进预制框架桥涵体外索预应力加固方 法，其特征是：所述的预应力钢束采用15φs15.2。

4.根据权利要求2或3所述的变坡顶进预制框架桥涵体外索预应力加 固方法，其特征是：所述的体外索预应力张拉结构的安装流程如下：

(一)、工艺流程：

施工准备→平整并压实场地至下预应力锚梁底标高→下预应力锚梁贴 紧预制框架并整平→安装下三角支撑架→焊联下三角支撑架与下预应力锚 梁→搭设脚手架→安装上三角支撑架→吊装上预应力锚梁→焊联上三角支 撑架与上预应力锚梁→穿预应力钢束→安装油顶→逐步张拉预应力钢束至 检算读数→顶进；

(二)、施工准备：

⑴技术准备：

①根据模拟的预制框架在边坡滑道上的走行状态，针对其悬臂旋转、简 支梁两种状态进行应力计算，确定两种不同应力状态下的最不利受力荷载及 预应力预应力预应力钢束数量、直径、允许应力等技术参数；

②准确放样三角支撑架和预应力锚梁位置，以保证预应力锚梁安装的位 置及同端上、下三角支撑架位于同一平面上不同端三角支撑架位于同一平面 和轴线上，以保证张拉过程中三角支撑架、预应力锚梁及预应力钢束的受力 均匀；

⑵材料准备：

①三角支撑架的受力杆件采用双拼槽钢焊接加工而成，在安装前，先行 焊接双拼槽钢，并按几何尺寸进行加工，三角支撑架结构尺寸主要是根据锚 梁尺寸设计的；

②在安装前，需要先采用钢板进行预应力锚梁加工：钢板加工→N1与 N2组焊→与N3组焊→与N5组焊→最后焊接N6和N4→结构检查；

(三)、场地平整及下预应力锚梁到位：

按下预应力锚梁底部标高将预制框架两端地面进行平整、压实，下预应 力锚梁直接紧贴预制框架进行组焊拼装；

(四)、下三角支撑架安装：

测量放样→锚杆钻孔→安装三角支撑架垫板(N1，N2)→组焊双拼槽钢 (N3，N4)→结构检查；

①锚杆锚固：锚孔直径不小于40mm，采用冲击钻钻孔而成，钻孔深度 610cm；锚杆采用直径φ20、长度680cm的螺杆，螺纹长度60cm，锚固长度 600cm；锚固剂强度不小于40Mpa；

②安装三角支撑架垫板：垫板采用20mm钢板，水平杆垫板220*20*96， 斜杆垫板220*20*200，采用M20螺母拧紧固定。

③组焊双拼槽钢：水平杆、斜杆及垫板间采用焊接，下三角支撑架采用 人工直接安装，上三角支撑架采用脚手架搭设平台，直接搭设，具体安装步 骤：先调平安装水平杆件，采用点焊加固后，再安装斜杆，采用点焊初步加 固后，再全面焊接成型；

(五)、下预应力锚梁安装及焊联：

调整下预应力锚梁的平面位置，使下预应力锚梁外侧劲板与下三角支撑 架水平杆相对，同时按设计调整预应力管道的位置及预应力锚梁水平标高； 将下预应力锚梁外侧劲板与下三角支撑架水平杆进行焊联，焊接面积不少于 10cm²；

(六)、搭设脚手架：

采用φ50架管沿预制框架端部搭设脚手架平台，作为安装上三角支撑 架、上预应力锚梁及张拉预应力钢束的作业平台；

(七)、安装上三角支撑架：

按下三角支撑架的施工工艺及方案施工；

(八)、上预应力锚梁安装及焊联：

采用汽车吊将上预应力锚梁直接吊起将外侧劲板居中置于上三角支撑 架上，整平并与预制框架端部尽量密贴，将上预应力锚梁的劲板(N4)与上 三角支撑架水平杆(N3)进行焊接，焊接面积不少于10cm²；

(九)、安装锚具及预应力钢束：

锚具安装在预留的PVC管道内，采用人工将预应力钢束穿过锚具予以固 定，纵向预应力钢束采用标准强度f＝1860MPa，S均采用15～15.2预应力 钢束；

(十)、预应力钢束张拉：

采用2台200t穿心式油顶进行张拉，预应力钢束张拉顺序：B1→T1→ B3→T3→B2→T2；钢束伸长量172mm，仅计算至锚下,未计入10％初始张拉力 产生的伸长量，实测延伸量与计算延伸量允许-6％～+6％的误差。